Електролізні установки для одержання водню. Електролізні установки. Промислові генератори водню. Пристрій та докладний принцип роботи

Свого часу за допомогою електролізу з розплавів солей вдалося вперше виділити чисті калій, натрій та багато інших металів.

Сьогодні цей процес застосовують і в побуті – для видобутку водню з води. Технологія більш ніж доступна, адже прилад для електролізу води є лише контейнером з розчином соди, в який занурені електроди.

Електродами є невеликі квадратні листи, вирізані з оцинкованої сталі або, краще, з нержавіючої сталі марки 03Х16Н15М3 (AISI 316L). Звичайна сталь буде дуже швидко з'їдена електрохімічною корозією.

Прорізавши ножем отвір у стінці контейнера, потрібно встановити на ньому два фільтри грубого очищення - підійдуть "грязевики" (друга назва - косий фільтр) або фільтри від пральних машин.

Потім встановлюються плата товщиною 2,3 мм і барботажна трубка.

Завершується створення електролізера установкою форсунки із затвором, розташованим із боку плати.

Пристрій з верхнім розташуванням контейнера

Електроди виготовляються з нержавіючого листа розміром 50х50 см, який потрібно розрізати болгаркою на 16 рівних квадратів. Один кут кожної пластини підрізається, а протилежному виконується отвір під болт М6.

Один за одним електроди одягаються на болт, а ізолятори для них нарізаються із гумової чи силіконової трубки. Як варіант можна скористатися трубкою від водяного рівня.

Контейнер фіксується за допомогою штуцерів і лише після цього встановлюються барботажна трубка та електроди з клемами.

Модель з нижнім розташуванням контейнера

У цьому варіанті складання приладу починають з нержавіючої основи, розміри якої повинні відповідати розмірам контейнера. Далі встановлюють плату та трубку. Монтаж фільтрів у цій модифікації не потрібний.

Потім до нижньої плати потрібно прикріпити 6-міліметровими гвинтами затвор.

Установка форсунки здійснюється за допомогою штуцера. Якщо все ж таки прийнято рішення встановити фільтри, то для їх кріплення слід використовувати пластикові затискачі на гумових прокладках.

Готовий пристрій

Товщина ізоляторів між пластинами-електродами має становити 1 мм.При такому зазорі сила струму буде достатньою для якісного електролізу, водночас бульбашки газу зможуть легко відірватися від електродів.

До полюсів джерела живлення пластини підключаються по черзі, наприклад, перша пластина – до «плюса», друга – до «мінуса» і т.д.

Пристрій із двома клапанами

Процес виготовлення 2-клапанної моделі електролізера не відрізняється особливою складністю. Як і в попередньому варіанті, складання слід починати з підготовки основи. Виконується воно із сталевої листової заготовки, яку потрібно підрізати відповідно до розмірів контейнера.

До основи міцно кріпиться плата (застосовуємо гвинти М6), після чого можна встановлювати трубку для барботажу діаметром не менше 33 мм. Підібравши затвор до пристрою, можна приступати до монтажу клапанів.

Пластиковий контейнер

Перший встановлюється на підставі труби, для чого тут необхідно закріпити штуцер. З'єднання ущільнюється кільцем затискача, після чого встановлюється ще одна пластина - вона знадобиться для фіксації затвора.

Другий клапан слід монтувати на трубі з відступом від краю 20 мм.

З появою водяної системи опалення повітряна система незаслужено втратила свою популярність, але зараз знову набирає обертів. – рекомендації щодо проектування та монтажу.

Все про виготовлення та використання чудо-печі про солярку ви дізнаєтесь.

А у цій темі розберемо різновиди лічильників тепла для квартири. Класифікація, конструктивні особливості, ціни прилади.

Моделі на три клапани

Ця модифікація відрізняється не тільки кількістю клапанів, але також і тим, що основа для неї має бути особливо міцною. Застосовується все та ж нержавіюча сталь, але більшої товщини.

Місце для встановлення клапана №1 потрібно вибирати на вхідній трубі (вона приєднується до контейнера). Після цього слід закріпити верхню пластину та другу трубку барботажного типу. Клапан №2 встановлюють на кінці цієї трубки.

Штуцер під час встановлення другого клапана потрібно кріпити з достатньою жорсткістю.Також буде потрібно затискне кільце.

Готовий варіант водневого пальника

Наступний етап – виготовлення та встановлення затвора, після чого до труби прикручують клапан №3. За допомогою шпильок він повинен з'єднуватися з форсункою, при цьому за допомогою прокладок з гуми має бути забезпечена ізоляція.

Вода у чистому вигляді (дистильована) є діелектриком і щоб електролізер працював з достатньою продуктивністю, її слід перетворити на розчин.

Найкращі показники демонструють не сольові, а лужні розчини. Для їхнього приготування у воду можна додати харчову або каустичну соду. Також підійдуть деякі засоби побутової хімії, наприклад «Містер Мускул» або «Крот».

Пристрій з оцинкованою платою

Дуже поширена версія електролізера, що застосовується, головним чином, в системах опалення.

Підібравши основу та контейнер, з'єднують гвинтами (їх знадобиться 4 шт.) плати. Потім зверху на приладі встановлюють ізолюючу прокладку.

Стінки контейнера не повинні мати електропровідність, тобто бути виготовленими з металу.Якщо є необхідність зробити ємність високоміцною, потрібно взяти пластиковий контейнер, і помістити його в той же розмір металеву оболонку.

Залишається прикрутити контейнер шпильками до основи і встановити затвор з клемами.

Модель з оргсклом

Складання електролізера із застосуванням заготовок з органічного скла назвати простим завданням не можна - даний матеріал досить складний в обробці.

Труднощі можуть підстерігати і на етапі пошуку контейнера відповідного розміру.

У кутах плати висвердлюють по одному отвору, після чого приступають до монтажу пластин. Крок між ними має становити 15 мм.

На наступному етапі переходять до встановлення затвора. Як і в інших модифікаціях слід застосовувати прокладки з гуми. Тільки потрібно врахувати, що в цій конструкції їх товщина повинна становити не більше 2 мм.

Модель на електродах

Незважаючи на назву, що трохи насторожує, ця модифікація електролізера також цілком доступна для самостійного виготовлення. На цей раз складання приладу починають знизу, зміцнюючи на міцній сталевій основі затвор. Контейнер з електролітом, як і в одному з описаних вище варіантів, розташуємо зверху.

Після затвора приступають до монтажу трубки. Якщо розмір контейнера дозволяє, його можна оснастити двома фільтрами.

• лист не стосується контейнера;
• відстань між ним (листом) та затискними гвинтами повинна становити 20 мм.

При такому виконанні генератора водню електроди слід кріпити до затвора, розміщуючи з іншого боку від нього клеми.

Застосування пластикових прокладок

Варіант виготовлення електролізера з прокладками полімерів дозволяє застосувати алюмінієвий контейнер замість пластикового. Завдяки прокладкам він буде надійно ізольований.

Вирізаючи прокладки із пластику (потрібно 4 шт.), необхідно надати їм форму прямокутників. Вони укладаються по кутах основи, забезпечуючи зазор 2 мм.

Тепер можна приступати до встановлення контейнера. Для цього знадобиться ще один лист, в якому просвердлюють 4 отвори. Їхній діаметр повинен відповідати зовнішньому діаметру різьби М6 – саме такими гвинтами буде прикручуватися контейнер.

Стінки у алюмінієвого контейнера жорсткіші, ніж у пластикового, тому для надійнішого кріплення під головки гвинтів слід підкласти шайби з гуми.

Залишається заключний етап – встановлення затвора та клем.

Модель на дві контактні клеми

До основи, виготовленої із сталевого або алюмінієвого листа, прикріпіть за допомогою циліндрів або гвинтів пластиковий контейнер. Після цього необхідно встановити затвор.

У цій модифікації застосовується голчаста форсунка діаметром 3 мм або трохи більше. Її потрібно встановити на своє місце, приєднавши до контейнера.

Тепер за допомогою провідників потрібно приєднати клеми до нижньої плати.

Останнім елементом монтується трубка, причому місце, в якому вона приєднується до контейнера, має бути ущільнене затискним кільцем.

Фільтри можна запозичити в поламаних пральних машинах або встановити звичайні «грязевики».

Ще на шпинделі потрібно буде закріпити два клапани.

Електрифікація будинку – важливий етап у облаштуванні нової будівлі. - Рекомендації професійних електриків.

Як виготовити простий теплоакумулятор своїми руками, ви дізнаєтесь. А також обв'язування та налаштування системи.

Схематичне уявлення

Схематичний опис реакції електролізу займе трохи більше двох рядків: позитивно заряджені іони водню прямують до негативно зарядженому електроду, а негативно заряджені іони кисню – до позитивного. Навіщо замість чистої води доводиться застосовувати електролітичний розчин? Справа в тому, що для розриву молекули води потрібне досить сильне електричне поле.

Сіль або луг виконує значну частину цієї роботи хімічним шляхом: атом металу, що має позитивний заряд, притягує до себе негативно заряджені гідроксогрупи ВІН, а лужний або кислотний залишок, що має негативний заряд - позитивні іони водню Н. Таким чином, електричному полю залишається тільки розтягнути іони до електродів.

Схема електролізера

Найкращим чином електроліз проходить у розчині соди, одна частина якої розбавляється в сорока частинах води.

Найкращим матеріалом для електродів, як говорилося, є нержавіюча сталь, а ось для виготовлення пластин найкраще підходить золото. Чим більшою буде їхня площа і чим вища сила струму – тим у більшому обсязі виділятиметься газ.

Прокладки можна робити з різних струмопровідних матеріалів, але найкраще для цієї ролі підходить полівінілхлорид (ПВХ).

Висновок

Електролізер може ефективно застосовуватися не тільки в промисловості, а й у побуті.

Водень, що виробляється ним, можна перетворити на паливо для приготування їжі, або збагачувати їм бензо-повітряну суміш, підвищуючи потужність автомобільних двигунів.

Незважаючи на простоту принципового пристрою, умільці навчилися виготовляти цілий ряд його різновидів: будь-яку з них читач зможе виготовити власноруч.

Відео на тему

В даний час в Росії все більша кількість об'єктів водопостачання та водовідведення, а також виробництв, відмовляються від застосування товарного рідкого хлору та гіпохлоритів, роблячи вибір на користь організації власного синтезу необхідних реагентів безпосередньо на об'єктах застосування.

Для виробництва потрібен хлорид натрію (сіль), вода, електроенергія.

Причини такої відмови:

1. Рідкий хлор дуже небезпечний.

Незважаючи на невисоку вартість хлору, заходи та витрати, пов'язані з його використанням, значною мірою ускладнюють та здорожчують весь виробничий процес.

2. Товарний гіпохлорит натрію (ДПГН 19%) дуже дорогий.

Вартість 1 т. ДПГН марки А вбирається у 20-30 тис. крб. Проте, кількість гіпохлориту натрію, еквівалентне 1 т. хлору, становить 100-150 тис. крб. (оскільки гіпохлорит містить всього 15-19% активного хлору і має тенденцію до подальшого розкладання).

Переваги електролізного обладнання:

• відмова від витрат на забезпечення безпеки при транспортуванні та зберіганні;
• під час роботи електролізного устаткування неможливі аварії, пов'язані з витоком великої кількості реагенту. Об'єкти експлуатації електролізних установок для синтезу хлорреагентів не належать до ОПЗ та не включаються до відповідного реєстру;
• незалежність від постачальника – реагент виробляється у необхідній кількості, продуктивність регулюється, що підвищує енергоефективність об'єкта;
• дешева сировина – для синтезу можна використовувати найдешевшу технічну сіль. Це вимагатиме установки додаткового обладнання для очищення сольового розчину, що надходить в електролізери, однак ці витрати окупаються менш ніж за 1 рік за рахунок значної економії на сировину;
• отримуваний реагент дешевший за товарний;
• для об'єктів водопостачання, які використовують як основний метод знезараження УФ установки – при впровадженні УФ обладнання неможливо повністю відмовитися від використання хлорреагенту, оскільки необхідно забезпечити санітарний стан споруд та мереж, а також безпеку транспортування води споживачеві. Електролізні установки спільно з УФ обладнанням повністю задовольняють потребу в хлорі, об'єкт у своїй виключається з реєстру ОПО.

Електролізні установки виробляють різні реагенти:

• хлор або хлорну воду (Аквахлор, Аквахлор-Бекхофф, Аквахлор-Мембрана/Діафрагма);
• комбінований дезінфектант із підвищеною ефективністю – розчин оксидантів, що містить хлор, діоксид хлору, озон (Аквахлор, Аквахлор-Бекхофф);
• низькоконцентрований ГПХН 0,8% (ЛЕТ-ЕПМ, Аквахлор, Аквахлор-Бекхофф);
• висококонцентрований ГПХН 15-19% (Аквахлор-Мембрана/Діафрагма).

Для цілей знезараження води підходять усі ці реагенти. Обмеженням є тільки pH, що піддається знезараженню води в точці введення реагенту – для води з pH вище 7,5 рекомендується використовувати хлорну воду замість гіпохлориту, який малоефективний у лужному середовищі.

Зупинимося докладніше на кожному типі обладнання ТОВ «ЛЕТ»:

Аквахлор та Аквахлор-Бекхофф:

• отримуваний реагент має підвищену ефективність;
• окремі модулі мають невелику продуктивність. Що дозволяє гнучко реагувати на
• потреба у реагенті. Оптимальна продуктивність комплексу – до 250-500 кг активного хлору на добу;
• періодичність заміни реакторів – 1 раз на 3-5 років;
• простота обслуговування.

ЛЕТ-ЕПМ:

• необмежена продуктивність комплексів;
• простота експлуатації та невисокі вимоги до якості сировини;
• періодичність заміни (перекриття) електродного блоку – 1 раз на рік;
• Реагент підходить для більшості об'єктів.

Аквахлор-Діафрагма:

• можливість отримання хлорної води та концентрованого ГПХН 19%, а також одночасного одержання цих реагентів;
• періодичність заміни електродного покриття та діафрагми – не більше 1 разу на 10 років;
• високі вимоги до якості сольового розчину;
• можливість промивання діафрагми та повернення в роботу у разі забруднення сольовим розчином невідповідної якості;

Аквахлор-Мембрана:

• необмежена продуктивність комплексу (але не менше 50-100 кг/добу);
• можливість отримання хлору та концентрованого ГПХН 19% високої чистоти, придатної для синтезу;
• періодичність заміни електродного покриття та мембрани – не більше 1 разу на 10 років;
• дуже високі вимоги до якості сольового розчину;
• у разі забруднення мембрани потрібна її заміна на нову;
• обслуговування обладнання потребує кваліфікованого персоналу.

Собівартість кінцевого продукту (за зростанням, від меншої до більшої):

• Аквахлор-Діафрагма
• Аквахдлор-Мембрана
• Аквахлор/Аквахлор-Бекхофф
• ЛЕТ-ЕПМ

Електроустаткування металорізальних верстатів відрізняється різноманітністю, складністю та високим рівнем автоматизації. Найбільш масовим видом металорізального обладнання є порівняно невелика кількість типів верстатів загальнопромислового призначення, повсюдно поширених на підприємствах різного профілю. До них відносяться універсальні верстати широкого призначення для точення, свердління, нарізування різьблення і т.д.

Електроустаткування таких верстатів зазвичай однотипне і визначається використанням простих електроприводів обмеженої потужності. У системах управління широко застосовують серійну електроапаратуру (магнітні та тиристорні пускачі, автоматичні вимикачі, різноманітні реле тощо).

Як приклад розглянемо основні частини та електричну схему універсального токарно-гвинторізного верстата 1К62 (рис. 143).

Мал. 143. Загальний вигляд (а) та схема управління (б) токарно-гвинторізного верстата 1К62:
1 – передня бабка; 2 – шпиндель; 3 – супорт; 4 – задня бабка; 5 – шит управління; 6 - ходовий гвинт; 7 – вал; 8 – коробка подачі; 9 - станина

Привід шпинделя 2, ходових гвинта 6 і валу 7 здійснюється через коробку швидкостей, розташовану в передній бабці 1, і подачу коробку 8 від головного електродвигуна М 1, прихованого всередині станини 9. Потужність Ml становить 10 кВт. Крім головного двигуна верстат обладнаний електродвигуном М4 (електродвигун швидких ходів настановних переміщень супорта 3), електродвигуном насоса охолодження М2 та електродвигуном приводу гідросистеми М3, що підключається за допомогою штепсельного роз'єму ШР. Двигун М3 використовують тоді, коли на верстаті застосовується гідрокопіювальний пристрій. Задня бабка 4 верстата служить для встановлення другого підтримуючого центру (при обробці в центрах) або ріжучого інструменту обробки отворів (свердла, мітчика, розгортки). Різці встановлюють у голівці супорта, що повідомляє їм поздовжню та поперечну подачу.

Напруга на верстат подається включенням пакетного вимикача Q1. Живлення ланцюга управління здійснюється через розділовий трансформатор Т з вторинною напругою 110 Ст.

Двигун М1 запускається кнопкою SВП, з натисканням якої вмикається контактор КМ. Одночасно з Ml запускається двигун М2 (двигун насоса охолодження) при включеному пакетному вимикачі Q2 і М3 (двигун гідросистеми) при включеному штепсельному роз'єм ШР.

Робота двигуна Ml на неодруженому ходу обмежується витримкою часу реле КТ. Обмотка реле КТ включається перемикачем SO, що замикає контакти при зупинці шпинделя. Якщо пауза у роботі перевищує 3 - 8 хв, то контакт реле КТ розмикається і контактор КМ харчування не подається, і двигун Ml зупиняється, обмежуючи цим роботу холостого ходу, зменшуючи втрати електроенергії.

Робота двигуна М4 залежить від переміщення супорта, який натискає на перемикач SAB, через контакт замикає ланцюг котушки контактора КМБ і включає двигун. Повернення рукоятки супорта в середнє положення призводить до відключення двигуна М4.

Трансформатор Т забезпечує освітлення верстата напругою 36В. Захист від коротких замикань здійснюється запобіжниками F1 – F5, а від перевантажень – тепловим реле KST1, KST2 та KST5. Двигун М4 працює короткочасно і захисту від перевантажень не потребує.

Електроустаткування зварювальних установок

Серед великої різноманітності зварювальних електроустановок широке загальнопромислове застосування набули установки електродугового зварювання.

Найбільш простими є зварювальні установки (пости) для ручного дугового зварювання. Основу електроустаткування такого зварювального посту становить джерело зварювального струму. Як джерела застосовують спеціальні зварювальні трансформатори, випрямлячі та електромашинні перетворювачі змінного струму в постійний. Крім джерела струму до складу зварювального посту входять розподільний щит, гнучкі сполучні дроти і електродотримач.

Зварювальні трансформатори за конструктивними та електромагнітними схемами поділяють на трансформатори: з окремим дроселем, з поєднаним дроселем, з рухомими обмотками, з магнітним шунтом і з підмагнічуванням постійним струмом. Дроселі, магнітні шунти, рухомі обмотки або підмагнічування постійним струмом використовують у цих трансформаторах для регулювання зварювального струму.

Мал. 144. Зварювальний трансформатор із рухомими котушками

Найчастіше застосовують трансформатори з рухомими обмотками, як найбільш прості та надійні (рис. 144). Сердечник такого трансформатора - стрижневого типу, шихтований. Первинна та вторинна обмотки – шарові, з розвиненою поверхнею охолодження. Кожна обмотка складається із двох котушок, які можуть з'єднуватися послідовно та паралельно. На магнітопроводі 1 розташовані нерухома первинна 4 і рухома вторинна 3 обмотки, які ходовим гвинтом за допомогою рукоятки регулювання струму 2 перемішуються вздовж магнітопроводу, змінюючи магнітний потік розсіювання, а отже, зварювальний струм. Для підвищення коефіцієнта потужності служить конденсатор 5.

Мал. 145. Зварювальний випрямляч:
а – зовнішній вигляд; б – електрична схема.

Зварювальні випрямлячі (рис. 145) застосовують при зварюванні на постійному струмі, що представляє ширші технологічні можливості, ніж змінний струм. Основними складовими частинами випрямлячів є трифазний трансформатор, що складається з нерухомих 3 і 2 рухомих котушок з регулюванням напруги і блок ВБ напівпровідникових вентилів 1, зібраних за схемою трифазного моста. Зварювальний струм змінюється рукояткою 5. Для охолодження зварювального агрегату використовують електровентилятор 4.

Все більшого поширення набуває напівавтоматичне зварювання серед захисних газів і під флюсом. При напівавтоматичному зварюванні механізована подача зварювального дроту в зону зварювання. Одним з найпростіших за конструкцією та керуванням є шланговий напівавтомат ПШ для зварювання під флюсом (рис. 146).

Мал. 146. Електрична схема крокового зварювального напівавтомата ПШ

В електроприводі механізму подачі використаний асинхронний електродвигун М з короткозамкненим ротором. Двигун через редуктор (на схемі не показаний) пов'язаний із провідним роликом ВР механізму подачі зварювального дроту СП. Живлення двигуна здійснюється від двох однофазних трансформаторів Т1 і Т2, що знижують напругу до безпечного значення (42). Реверс двигуна для настановних ходів механізму подачі здійснюється за допомогою перемикача ПР. Ступінчасте регулювання швидкості подачі дроту проводиться зміною передавального відношення редуктора механізму.

Для керування напівавтоматом використовується однокнопковий пост SB, змонтований на ручці пальника. При натисканні SB спрацьовує проміжне реле Р, яке включає двигун подачі М та силовий контактор КМ. Під час роботи напівавтомата кнопка SB, яка не має самоблокування, має бути натиснуто. При відпусканні SB зварювальний трансформатор вимикається. Загальний вимикач та апарати на схемі не показані.

При зварювальних роботах виконують низку умов щодо дотримання правил охорони праці та техніки безпечної роботи. Якщо електрозварювальні роботи проводять усередині приміщень, то вони мають бути добре вентильовані. Електрозварювальник повинен працювати у спеціальному одязі (брезентовому костюмі, рукавицях, черевиках), для захисту очей та обличчя використовувати щиток-шолом або маску із захисним склом.

Зварювальний агрегат та його апаратуру оглядають та чистять не рідше одного разу на місяць. Ремонт зварювального обладнання виконують відповідно до графіка, затвердженого головним енергетиком підприємства.

При поточних ремонтах установки вимірюють опір ізоляції електричних кіл, а після капітального ремонту ізоляцію випробовують на електричну міцність.

Електролізні установки

Електроліз - це електрохімічний процес окислення-відновлення на занурених електроліт електролітах при проходженні через нього електричного струму. Електроліз здійснюють у спеціальних апаратах-електролізерах.

Електролізерявляє собою посудину або систему судин, наповнених електролітом з розміщеними в ньому електродами - катодом і анодом, з'єднаними відповідно з негативним і позитивним полюсами джерела постійного струму. Процес електрохімічного окислення відбувається на аноді, а відновлення – на катоді. Аноди виготовляють із графіту, вуглеграфітового матеріалу, оксидів деяких металів, свинцю та його сплавів, а катоди - із сталі.

Сучасні електролізні установки мають навантаження до 500 кА. У промисловості за допомогою електрохімічних процесів в електролізних установках одержують прості та складні речовини. Електроліз є основним методом промислового отримання алюмінію, їдкого натру, хлору та ін. Шляхом електролізу води одержують кисень та водень. Електроліз застосовують також для обробки поверхонь гальванопокриття (катодні процеси), полірування, травлення, анодування (анодні процеси) металевих виробів.

Металопокриття проводять у гальванічних ваннах при напрузі 3,5 - 24 В та струмах до 500 А. Електроживлення ванн здійснюють від загальних магістралей перетворювачів, а регулювання напруги та струму - за допомогою реостатів. Якщо від одного генератора живиться кілька ванн, їх включають паралельно з установкою реостата у кожної ванни. Шинопровод проводять, як правило, з алюмінієвих шин зі зварними контактними з'єднаннями, що мають менший перехідний опір, ніж болтові з'єднання контактів.

Обслуговування електролізних установок полягає в організації періодичних оглядів, вимірювань опору ізоляції всіх частин установки та проведенні ремонтів відповідно до графіків ППРЕО.

Зовнішній огляд установок черговий електромонтер проводить щозмінно. При огляді звертається увага на температуру контактних з'єднань, стан шинопроводів, відсутність замикань у ланцюзі анодів та катодів, стан поверхні ізоляції шинопроводів (ізоляторів, прокладок, кліць тощо), наявність та справність захисних пристроїв. Крім того, вимірюють потенціал на кінцях ліній електролізних ванн по відношенню до землі.

Опір ізоляції всіх частин установки вимірюють не рідше одного разу на три місяці.

Капітальний ремонт всіх струмопровідних елементів електролізних установок проводять не рідше одного разу на рік, а для тих ділянок, які знаходяться в зоні високих температур або зазнають корозії, механічних впливів, періодичність може бути зменшена та встановлюється місцевою інструкцією.

Електротермічні установки

Електричні печі служать нагрівання, розплавлення чи обробки металів з допомогою теплового ефекту електричних явищ. За способом перетворення електричної енергії на теплову розрізняють печі дугові, індукційні та опори.

До складу електропічної установки входять електрична піч, електропічний трансформатор, випрямляч, генератор підвищеної частоти; комутаційне обладнання (вимикач, роз'єднувач і т. д.) та допоміжне обладнання (дроселі, конденсатори, анодні випрямлячі та ін.). Електричні печі є енергоємними установками.

Дугові електропечі застосовують для плавки сталі, чавуну, міді та інших металів. Потужність цих печей досягає 80 000 кВт. Ділянка електромережі від трансформатора до електродів печі складається з шин, гнучких з'єднань та струмопроводу. У цій мережі струм сягає кілька десятків тисяч ампер.

Індукційні однофазні печі (рис. 147) працюють за різних частот струму (50-75 000 Гц). Нагрів відбувається за рахунок струмів, що індукуються в металі.

Мал. 147. Схема встановлення індукційного нагріву:
1 – джерело живлення; 2 – конденсатор; 3 – індуктор; 4 - тіло, що нагрівається; 5 – тигель.

Індукційні печі нормальної частоти є трансформатором, в якому роль вторинної обмотки виконує металева ванна у вигляді замкнутого кільця. Потужність цих печей сягає 17000 кВт.

Широке застосування мають установки індукційного нагріву для сушіння електричних машин, апаратів, підігріву рідин у трубопроводах і т. д. Печі, що працюють із частотою 2500 – 8000 Гц, використовуються для загартування металів.

Огляд електропічних установок роблять щодня. Під час оглядів видаляють пил, бруд, перевіряють стан контактів електроді тримачів, шинопроводів, кабелів, проводів, мастило механізмів. Особливу увагу звертають на роботу та стан блокувальних пристроїв: порушення їх роботи може призвести до порушення технології, поломки обладнання та нещасних випадків. Періодично в дугових печах очищають окалину з контактних поверхонь електродотримачів, трансформаторів пічних установок відбирають для аналізу проби масла.

При огляді печей опору звертають увагу працювати нагрівальних елементів. Робота печей з несправними нагрівальними елементами, нагрівачами, встановленими на інші марки сплаву; відключеними елементами; нерівномірним навантаженням по фазах на печах з керамічними нагрівачами не допускається. Кожна установка електричної печі опору повинна мати інструкцію з обслуговування. Весь обслуговуючий персонал проходить спеціальне навчання з експлуатації цих печей та дотримання правил охорони праці.

Ремонти електропічних установок проводять відповідно до графіка, встановленого головним енергетиком підприємства.

Акумуляторні батареї

Основними частинами кислотного акумулятора є бак з електролітом та свинцеві пластини, ізольовані одна від одної сепараторами. Як позитивні використовують свинцеві пластини з великим числом ребер, що збільшують робочу поверхню, а як негативні - пластини коробчатої форми. Електроліт є сумішшю сірчаної кислоти з дистильованою водою. Для поповнення в акумуляторах електричної енергії служать зарядні та підзарядні пристрої.

Як правило, акумуляторні батареї експлуатуються і в режимі постійного підзаряду. У цьому випадку заряджену батарею включають на шини паралельно з зарядним пристроєм, що постійно працює. Метод постійного підзаряду підвищує надійність роботи електроустановки, забезпечує резерв у разі виходу з експлуатації зарядного пристрою. Акумулятор підтримують у повністю зарядженому стані. Рівень напруги кожному елементі має бути 2,1 -2,2 У. Щільність електроліту підтримують лише на рівні 1,24.

Лужні акумулятори поділяються на кадмієво-нікелеві та залізо-нікелеві. Баки виготовляють із нікельованого заліза. Електроліт складають у сталевому або емальованому посуді та замінюють щорічно. Для цього акумулятори розряджають до напруги 1, зливають електроліт, промивають дистильованою водою і відразу заливають свіжим електролітом. Через 2 год перевіряють щільність електроліту і доводять до норми (при t = 20 °С вона повинна дорівнювати 1.19-1,21) і включають на зарядку. На початку зарядки напруга акумулятора різко підвищується з 1 до 1,6 В, потім повільно зростає до 1,75 В. Закінченням заряду є напруга, що встановилася, протягом 20 - 30 хв (у залізо-нікелевих - 1,8-1,9 В і у кадмієво-нікелевих 1,75-1,85).

При обслуговуванні акумуляторних установок суворо дотримуються правил експлуатації щодо забезпечення справної та безаварійної роботи та безпечного її обслуговування. У приміщенні акумуляторних батарей підтримують чистоту та стежать за роботою припливно-витяжної вентиляції. Вентиляція повинна бути включена під час заряджання батареї і 1,5 - 2 год після її закінчення.

У цих приміщеннях заборонено встановлювати запобіжники, штепсельні розетки, автомати, люмінесцентні лампи, вимикачі, які можуть утворитися іскра.

Огляд батарей проводять у наступні терміни: черговий електромонтер – щодня, майстер – двічі на місяць, спеціаліст-акумуляторник – за графіком.

Усі металеві частини у приміщенні батареї фарбують кислототривкою фарбою. Пофарбовані та непофарбовані шини акумуляторних батарей змащують вазеліном.

При роботах з кислотою або лугом обов'язково слід одягати костюм із грубої вовни, захисні окуляри, гумові рукавички, штани костюма заправляти поверх халяв гумових чобіт. Переносити пляшки з кислотою або лугом необхідно удвох на спеціальних ношах, у яких пляшка закріплена. Під час укладання розчину кислоту слід лити тонким струменем у посудину з дистильованою водою (а не навпаки!). Уражені кислотою ділянки шкіри промивають струменем холодної води і нейтралізують 5% розчином соди, а при опіку лугом - промивають струменем води і нейтралізують розчином борної кислоти.

Використовуючи принцип отримання водню за допомогою електролізу водного розчину лугу, я вирішив зробити простий і компактний апарат, зручний для роботи з невеликими деталями, при паянні твердими припоями. Завдяки малим зовнішнім габаритам електролізера йому знайдеться місце і на невеликому робочому столі, а використання як блок електролітання стандартного випрямляча для заряджання акумуляторних батарей полегшує виготовлення установки та робить роботу з нею безпечною.

Відносно невелика, але цілком достатня продуктивність апарату дозволила спростити конструкцію водяного затвора і гарантувати пожежо- і вибухобезпеку.

Пристрій електролізера

Між двома платами, з'єднаними чотирма шпильками, розміщено батарею сталевих пластин-електродів, розділених гумовими кільцями. Внутрішня порожнина батареї наполовину заповнена водним розчином КОН або NaOH. Прикладена до пластин постійна напруга викликає електроліз води та виділення газоподібного водню та кисню.

Ця суміш відводиться через надіту на штуцер поліхлорвінілову трубку в проміжну ємність, а з неї у водяний затвор, які виготовлені з двох порожніх балончиків для заправки газових запальничок (можна використовувати балончики заводу «Північний прес» м. Ленінград). Газ, що пройшов через вміщену там суміш води з ацетоном у співвідношенні 1: 1, має необхідний для горіння склад і, відведений іншою трубкою у форсунку - голку від медичного шприца, згоряє біля її вихідного отвору з температурою близько 1800°С.

Мал. 1. Водяний пальник.

Для плат електролізера використовував товсте оргскло, товщиною 25 мм. Цей матеріал легко обробляється, хімічно стійкий до дії електроліту та дозволяє візуально контролювати його рівень, щоб при необхідності додавати через наливний отвір дистильовану воду.

Пластини можна виготовити з листового металу (нержавіюча сталь, нікель, декапіроване або трансформаторне залізо) завтовшки 0,6-0,8 мм. Для зручності складання в пластинах видавлені круглі заглиблення під гумові кільця ущільнення, глибина при товщині кільця 5-6 мм повинна бути 2-3 мм.

Кільця, призначені для герметизації внутрішньої порожнини та електричної ізоляції пластин, вирізаються з листової маслобензостійкої або кислототривкої гуми. Зробити це вручну нескладно, але все ж таки ідеальним буде виконаний за допомогою круглоріза.

Чотири сталеві шпильки M8, деталі, що з'єднують, ізольовані кембриком 10 мм і пропущені у відповідні отвори 11 мм.

Кількість пластин у батареї - 9. Воно визначається параметрами блоку електроживлення: його потужністю та максимальною напругою - з розрахунку 2 на пластину. Споживаний струм залежить від кількості задіяних пластин (чим їх менше, тим більше струм) і від концентрації розчину лугу. У більш концентрованому розчині струм менше, але краще застосовувати 4-8%-ний розчин - при електролізі він не так піниться.

Контактні клеми припаюються до першої та трьох останніх пластин. Стандартний зарядний пристрій автомобільних акумуляторів ВА-2, підключений на 8 пластин, при напрузі 17 В і струмі близько 5 А забезпечує необхідну продуктивність горючої суміші для форсунки - голки з внутрішнім 0,6 мм. Оптимальне співвідношення діаметра голки форсунки та продуктивності електролізера встановлюється досвідченим шляхом - так, щоб зона займання суміші розташовувалась поза голкою. Якщо продуктивність мала або діаметр отвору занадто великий, горіння почнеться в голці, яка від цього швидко розігріється і оплавиться.

Надійним заслоном від поширення полум'я по трубці, що підводить, всередину електролізера є найпростіший водяний затвор, який зроблений з двох порожніх балончиків для заправки газових запальничок. Переваги їх ті ж, що й у матеріалу плат: легкість механічної обробки, хімічна стійкість та напівпрозорість, що дозволяє контролювати рівень рідини у водяному затворі. Проміжна ємність виключає можливість змішування електроліту та складу водяного затвора в режимах інтенсивної роботи або під дією розрядження, що виникає при вимиканні електроживлення. А щоб цього уникнути напевно, після закінчення роботи слід відразу від'єднувати трубку від електролізера. Штуцери ємностей виготовлені з мідних трубок 4 і 6 мм, встановлюються у верхній стінці балончиків на різьбленні. Через них здійснюється заливка складу водяного затвора і злив конденсату з розділової ємності. Відмінна вирва для цього вийде з ще одного порожнього балончика, розрізаного. навпіл і із встановленою на місці клапана тонкою трубкою.

З'єднайте короткої поліхлорвінілової трубкою 5 мм електролізер з проміжною ємністю, останню - з водяним затвором, а його вихідний штуцер довшою трубкою - з форсункою-голкою (В якості форсунки можна використовувати медичний шприц з голкою). Всередину рукоятки (шприца) поміщається вогнегасне набивання - латунна сітка, згорнута в спіраль.

Мал. 2. Пристрій електролізера:
1 - ізолююча поліхлорвінілова трубка 10 мм, 2 - шпилька М8 (4 шт.), 3 - гайка М8 з шайбою (4 шт.), 4 - ліва плата, 5 - пробка-болт М10 з шайбою, 6 - пластина, 7 - гумове кільце, 8 - штуцер, 9 - шайба, 10 - поліхлорвінілова трубка 5 мм, 11 - права плата, 12 - короткий штуцер (3 шт.), 13 - проміжна ємність, 14 - основа, 15 - клеми, 16 - бар 17 - форсунка-голка, 18 - корпус водяного затвора.

Увімкніть випрямляч, підрегулюйте напругою або кількістю пластин, що підключаються, номінальний струм і підпаліть газ, що виходить з форсунки.

Якщо вам потрібна велика продуктивність - збільште кількість пластин і застосуйте потужніший блок живлення - з ЛАТРом і найпростішим випрямлячем. Температура полум'я також піддається деякому коригуванню складом водяного затвора. Коли в ньому лише вода, у суміші міститься багато кисню, що в деяких випадках небажано. Залив у водяний затвор метиловий спирт, суміш можна збагатити і підняти температуру до 2600° С. Для зниження температури полум'я водяний затвор заповнюють сумішшю ацетону та води у співвідношенні 1: 1. Однак в останніх випадках слід не забувати поповнювати вміст водяного затвора.

Ю. ОРЛІВ, м. Троїцьк, Московська обл.
Опубліковано: Моделіст конструктор

Така технологія, як знезараження води гіпохлоритом натрію, застосовується вже понад сто років. Вона відрізняється досить високою ефективністю і не вимагає великих трудовитрат, тому гідрохлорид натрію на сьогоднішній день знаходить застосування в різних галузях промисловості. З його допомогою можна:

• дезінфікувати воду в басейнах та штучних водоймах різного призначення;
• знезаражувати природні води, які потім знаходитимуть застосування в організації господарсько-побутового водопостачання;
• очищати від небезпечних забруднювачів стічні води.

Тому сучасні екологи успішно використовують у своїй роботі електролізні установки із гіпохлоритом натрію. І якщо перед вами стоїть завдання очищення від мікроорганізмів великого об'єму води (незалежно від її призначення), вам також слід приділити увагу технології, що розглядається.

Слід зазначити, що знезараження гіпохлоритом дозволяє отримувати досить чисту та прозору воду, повністю позбавлену хвороботворних бактерій та мікроорганізмів. Однак у разі використання цієї технології необхідно надзвичайно серйозно поставитися до деяких деталей. Зокрема, якщо вами здійснюється чищення басейнів за рахунок знезараження води натрію гіпохлоритом, слід обов'язково стежити за вмістом у воді активного хлору, а також за показниками рН середовища (ідеальний рН складе 7,6 - 7,8).

Бажаєте скористатися цим універсальним методом очищення? Тоді рекомендуємо замовити електролізні установки гіпохлорит натрію у компанії «Екоконтроль С». У нас представлене обладнання найкращої якості, яке очищає воду дуже швидко, ефективно та безпечно. Причому ми пропонуємо абсолютно автоматизовані електролізери, які не потребують постійного контролю спеціаліста.

Як показує практика, за допомогою знезараження гіпохлоритом можна досягти дуже високих показників якості води. Однак для цього потрібне гарне обладнання. І якщо ви хочете придбати його, поспішайте стати клієнтом нашої компанії – ми пропонуємо виключно сертифіковану продукцію та здатні гарантувати її чудову якість та ефективність роботи.

OSEC ® L - електролізні системи компанії WALLACE & TIERNAN ®.

Система OSEC ® L генерує розчин гіпохлориту натрію<1,0% через электролиз рассола, потребляя только воду, соль и электричество. Производительность до 400г/час. Полностью автоматизирована и укомплектована для быстрой установки, безопасной работы и простого обслуживания.

Система OSEC® BP виробляє 0.8% розчин гіпохлориту натрію шляхом електролізу розсолу, використовуючи для цього лише воду, сіль та електрику. Система повністю автоматизована, що робить її ідеальною для експлуатації без постійного контролю оператора. Настінний монтаж. Випускаються у чотирьох стандартних варіантах продуктивності в діапазоні від 5,5 до 22 кг/день.

OSEC® B-Pak. Електролізна система генерує 0,8% розчин гіпохлориту натрію шляхом електролізу розсолу, споживаючи лише воду, сіль та електрику. Виробництво гіпохлориту на місці та при необхідності усуває проблеми, пов'язані з транспортуванням та зберіганням зрідженого хлору або розчинів товарного гіпохлориту натрію. Продуктивність до 5 кг/год.

Система OSEC® B-PLUS виробляє 0.8% розчин гіпохлориту натрію шляхом електролізу розсолу, використовуючи для цього лише воду, сіль та електрику. Система OSEC® B-Plus повністю автоматизована та укомплектована для швидкого встановлення, безпечної роботи та простого обслуговування. Модулі постачаються попередньо протестованими на несправності, з повним обв'язуванням та електричним розведенням. Продуктивність до 40 кг/год (можливе збільшення продуктивності).

Карта з переліком об'єктів, що використовують електролізні установки типу OSEC (постачання ТОВ "Екоконтроль С")

Промислові електролізери води - установки електролізу води та стічних вод

Спеціальний промисловий електролізер, що виробляє 0,8% розчин гіпохлориту натрію, може застосовувати при експлуатації найрізноманітніших виробничих об'єктів, а також об'єктів громадського призначення. Це високоефективне обладнання, що використовується для знезараження питних та стічних вод, вод фонтанів та басейнів, природних вод тощо. Причому електролізери можуть бути різними, і нерідко в них знаходять застосування навіть сучасні мембранні технології.

З якою метою вони застосовуються?

За допомогою розглянутого обладнання можна здійснювати:

• знезараження води, призначеної для пиття,
• очищення стічних вод;
• очищення технічних вод;
• обробку води у фонтанах;
• обробку води у басейнах.

При цьому електроліз води обійдеться вам набагато дешевше, ніж використання вже готового гіпохлориту натрію.

Суть роботи сучасних електролізерів

Як же працюють здійснюючі електроліз води установки? На сьогоднішній день вони застосовуються для виробництва електрохімічним способом хлору та каустика, які потім використовуються з метою знезараження води. Причому найчастіше в таких апаратах знаходять застосування сульфакатионітні мембрани, які завдяки своїм основним особливостям дозволяють отримувати високоякісні продукти реакції, забезпечуючи ефективність і стабільність процесу очищення води. І якщо ви здійснюєте електроліз стічних вод з використанням подібних апаратів, можете розраховувати на найкращий кінцевий результат.

Переваги технології

Далі необхідно поговорити про ті переваги, які мають сучасні промислові електролізери води, і які дозволяють саме цьому обладнанню з кожним роком удостоюватися все більшої популярності. До цих переваг відносяться:

• фінансова доступність, безпека та простота методу очищення;
• відсутність залежності від підприємств, які є постачальниками гіпохлориту натрію;
• можливість виробляти дезінфікування як води, а й водопровідних труб;
• повне розчинення реагентів у воді (завдяки використанню технології електролізу води, ви отримуєте так звану «хлорну» воду);
• запобігання появі у воді будь-яких хвороботворних бактерій, шкідливих грибків та водоростей;
• можливість повного видалення органічних домішок.

Завдяки всім перерахованим перевагам установки для електролізу води в наш час дуже активно застосовуються різними цивільними, промисловими та комунальними об'єктами. І якщо ви також потребуєте високоефективного та недорогого водоочисного обладнання, обов'язково зверніть на них увагу. Причому всі пристрої для електролізу стічних вод, вод фонтанів, басейнів та інших штучних водойм, а також вод господарсько-побутового призначення найдоцільніше замовляти в компанії «Екоконтроль С». Наші співробітники грамотно підберуть для вас найкраще обладнання, дадуть професійні консультації, допоможуть налаштувати та налагодити апарати, забезпечать гарантійне та сервісне обслуговування. І все це на найвигідніших умовах!